摘 要：在高中生物教学中，模型构建对提升教学效率有着十分重要的作用，同时还可以培养高中生们的空间认知能力与科学思维等。随着新课改的实施，其强调了学科核心素养的重要性，基于此，文章在核心素养背景下，探讨高中生物模型构建教学的对策以及教学需要注意的问题，希望可以为相关人士提供借鉴和参考。

关键词：核心素养;高中生物;模型构建;教学分析

在高中教育改革背景下，培养学生核心素养成了教学重点，核心素养可以提升学生的创新能力与实践精神以及社会责任感。针对高中生物学科来讲，该学科核心素养主要指的是生命观念、理性思维以及科学探究精神等等。生物学科核心素养的渗透在模型构建得到了充分体现。所以，身为高中生物教师，其应在核心素养培养视角下积极做好模型构建教学与引导工作。

一、 模型的概念与分类

模型主要是由元素、关系以及控制其相互作用规则组成的概念，其是由诸多外部表征来进行体现的。也可以说模型是一种工具或媒介，能够帮助科学研究人员描述或解释一些现象。针对高中生物学科来讲，将其引入其中能够使抽象化的生物知识点变得更加具体且形象，在帮助学生理解和掌握知识方面有着极大的优势。相关研究人员将模型划分为多个类型，如尺度模型、数学模型、图像模型、理论模型、概念与过程模型等等。

另外，生物模型主要是将生物学研究原型的一些非要素进行取舍，然后使生物知识可以简单展现，但其能够直接反映出生物知识的主要特征以及与其相互联系的物质结构。针对高中生物教育教学来讲，数学模型与概念模型以及图示图表模型都是模型的重要组成部分。首先为数学模型：即为可以表示事物与事物之间的数学关系、性质方程式，以及运用数学图表等等。例如，生物知识中种群增长“J”型曲线模型的构建就是在推理数学公式的基础上逐渐完成的;其次为概念模型：其主要是对生物概念进行总结与归纳，然后利用知识结构体系来进行呈现，高中生物经常使用的概念模型即为概念图与思维导图两种，用于复习总结课中的效率较高且效果较好;最后为图示图表模型：其属于一种描述概念，主要利用图表来进行表示，图示图表模型与数学模型有着一定的区别，其中没有体现数学关系。针对生物知识中的分裂过程来讲，借助图画来进行展示更加清晰、明确。

二、 基于核心素养下高中生物模型构建的教学分析

（一）借助模型构建可以提升高中生对生物知识学习的主动性

高中生物知识与初中生物知识点相比较有着质的提升，知识点的呈现复杂烦琐了很多，同时还有着抽象化特征。针对高中生物理论知识来讲，学生需要多次背诵和记忆才可以理解其中的定义，但因为传统教学模式十分枯燥且乏味，长此以往，就会降低学生的学习兴趣和学习热情，进而导致生物课堂教学效率低下。而模型构建教学模式就可以改变这一现状，在过程中，生物教师需要针对课程内容与学生学习情况构建模型，使单调的生物知识可以变得生动形象，这种教学模式不仅可以帮助学生理解生物概念，同时还可以使学生掌握生物知识点。另外，模型教学模式还可以活跃生物课堂教学氛围，符合核心素养培养目标，在提升学生求知欲望方面有着一定的优势。例如在人教版高中生物《细胞器——系统内的分工合作》这一课程教学中，教师可以向学生展现细胞构造模型，这种直观的方式可以使学生观看到细胞构造的位置，进而促进学生对细胞构造的探索与分析，进一步提升高中生物课堂教学与模型构建的实效性。

另外，生物教师在课堂教学完成之后，可以要求学生借助塑料板、木块、纸板、纸片、塑料袋、布、细绳以及铁丝等材料来制作真核细胞结构的模型，在过程中，可以将学生划分为多个小组，这样的方式可以使学生体验到建模的过程。真实的细胞颜色并不鲜明，而生物教师可以引导学生使用不同的颜色来划分细胞结构，这样可以使细胞结构更便于观察。此外，在学生制作之前，教师应告知学生在组内进行分工，共同合作完成。在完成之后，各个小组应派出代表来进行阐述，然后再要求其他学生从多个角度来进行评价，实现学以致用，以便使学生掌握这一生物课程知识。

（二）构建数学模型 体现出生物知识本质

高中生物有诸多知识会涉及数学模型。例如在学习种群知识的过程中，其数量增长特征即为“S”“J”型曲线图。“J”型曲线图体现出了理想环境中动物疯狂增长的特征;而“S”型曲线图即为现实环境种群数学变化，同时还进一步反映出了原始种群数量增长因资源充足达到了最大化的增长速度，但因为竞争关系，增长速度逐渐放慢，最后几乎不变，这时种群数量也会达到了最大化。其中“S”型曲线有着一定的实际意义，可以全面展示种群数量变化，有利于学生理解和记忆。

另外，在酶知识学习中，酶活性影响因素是重点学习内容。酶活性是酶促反应底物的变化所体现的。在底物浓度因素分析过程中，可以借助实验数据来制作出曲线图，在曲线图中可以看到酶在一定浓度下，且底物浓度相对较低时，反应速度会呈现出正比增长，在浓度达到较高数值以后，增加底物浓度反应速度不增加，这进一步说明了酶催化有着一定的饱和度。但酶活性在受到pH影响之后，会因为酶种类不同对酶促反应的作用也会不同，酶在适应的pH下才可以提升自身活性。酶活性受温度影响的曲线图表示出，温度升高时酶促反应速度会呈现出先快后慢的特征，这说明在一定范围内温度会改变酶促反应，超出一定温度酶就会改变，不仅会降低其活性，同时酶促反应也会变慢。借助曲线图能够清晰体现酶活性受底物浓度与温度以及pH的影响，以此来调动高中生对速度变化原因的思考与探索。将生物知识点集中到图中，有利于学生理解和记忆。数学模型既可以以曲线图的方式来呈现生物知识点，同时也可以以表格运算的方式呈现知识点。例如学生在学习自由组合定律时，可以将基因型借助字母来替代，然后利用表格运算组合得到多种基因型。

数学模型能够真实且系统地反映出客观现象、规律，在建模的过程中应将本质东西与本质关系体现其中，摘除不重要的部分。數学模型操作十分简单，将其运用到高中生物教学中既可以培养学生的理性思维，同时在提升高中生分析能力与探索精神方面也有着极大的优势。

三、 高中生物模型构建教学的实施建议

将模型构建教学运用到高中生物教学中的问题与建议为以下几点：其一学生在生物知识学习的过程中尚未形成建模意识，这进一步说明教师的引导缺少科学性，导致学生建模意识较差，也不重视这一学习方式。所以，教师应着重培养学生的学习兴趣，使学生认识和意识到科学规律，让其可以积极主动地探究模型构建过程，在课程教学中渗透建模思想，以便为学生学习生物知识而奠定强有力的基础;其二在模型建完之后，生物教师切不可轻易否定。课堂教学也应以学生为主体，引导每一位学生都积极参与其中，针对学生错误的地方应给予启发，好的地方给予鼓励和表扬。如果学生对自己建立的模型存在疑惑，教师应引导学生抱有怀疑的态度来回顾过程，这样可以快速找到问题，然后进行补充;其三部分生物教师会直接参照模具来向学生讲述新课内容，这种教学模式缺少正确的引导，也没有指导学生自主建立模型，这种以教师为课堂教学中心的教学模式会导致学生学习十分被动。所以，生物教师应向学生讲述模型的够简方式，然后要求学生亲自动手操作，在过程中教师进行合理点拨，使学生主体地位得到全面发挥;其四模型构建教学会围绕着模型开展，这样会打乱教材中的顺序，同时还会减少内容覆盖，在这一背景下，部分教师会较难适应，同时学生也会浪费大量时间来理解。所以，在对某一知识点进行模型构建教学的过程中，教师需要对课堂教学进行科学安排。

建模其实就是学生依照知识内容与自身认知来体现模型，然后在此基础上动手实践，最后依照实际情况进一步完善。高中生物教师应将建模思想渗透到整个课堂教学中，之后引导学生主动构建模型，以此来培养高中生发现问题、提出问题、分析问题以及解决问题的能力。因为生物学科与日常生活有着极大的关联，借助模型构建能够使学生理解并认识生命现象与规律，进而形成生命观念，然后利用所学知识来解决日常生活中的各种问题。

四、 结语

结合全文，在新课改背景下，核心素养教学模式随之兴起，在高中生物教学中，模型构建教学模式十分重要，其在提升学生认知能力与课堂教学有效性等方面有诸多帮助。但这种教学模式需要长时间的积累，所以，高中生物教师需要对课堂教学进行创新改革，这样才可以使模型构建教学与生物学科进行全面融合，进而促进生物教学的实效性。

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作者簡介：

蒋骞，江苏省宜兴市，江苏省宜兴第一中学。